Розробка моделі та методу визначення повноти інформації при дистанційному виявленні наземних орієнтирів для автономних мобільних роботів

Анотація

Об'єктом дослідження є повнота інформації для прийняття навігаційного рішення автономним мобільним роботом при виконанні ним завдання на незнайомій місцевості у відсутності GPS. Виявлення наземного орієнтиру важко здійснити в умовах як відсутності, так і надлишку інформації. Одним з найбільш проблемних місць є математичний опис критерію, за яким приймається автономним роботом рішення про повноту інформації. В роботі обґрунтовано модель та метод визначення повноти інформації роботом, що оснащений декількома засобами виявлення орієнтирів, які працюють на різних фізичних принципах. Показано, що для реалізації методу необхідна апріорна інформація про ймовірність виявлення різних наземних орієнтирів пасивними та активними засобами на суцільному та несуцільному фонах при різній освітленості об’єктів, в денних і нічних умовах при різній погоді. Отримані при таких дослідженнях значення ймовірності виявлення конкретного типу орієнтиру служать основою для побудови інформаційного кадастру для робота, що виконує завдання на місцевості. Запропоновано три формули для визначення коефіцієнту повноти інформації з урахуванням апріорного та апостеріорного кадастрів і рекомендовані їх області застосування. Значення цього коефіцієнту є залежним від порогового рівня ймовірності виявлення орієнтиру. Достовірність прийнятого роботом рішення є найбільшим, коли воно приймається в умовах визначеного рівня повноти інформації. Запропонований метод може використовуватися і для інших технічних об’єктів, від яких приймається вимірювальна інформація. У порівнянні з відомими методами, розширює границі застосування та розкриває можливості оцінки повноти інформації в умовах, що постійно змінюються. Разом зі змінюванням цих умов змінюються і цифрові характеристики повноти інформації. Коефіцієнт повноти інформації може наближатись до одиниці, навіть при відсутності окремих засобів виявлення наземних орієнтирів, і тоді метод дозволяє оцінити необхідність їх використання в даних умовах.